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NTC 2018 e strutture non dissipative

Quali novità introducono le NTC 2018 in tema di strutture non dissipative e perchè progettare una struttura di questo tipo risulterebbe vantaggioso?

Criteri di progetto PRO SAP
Criteri di progetto PRO SAP
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Le NTC 2018 trattano il tema delle strutture non dissipative in maniera più dettagliata rispetto alle normative precedenti ed introducono alcune novità. In questo articolo le spieghiamo e vediamo perchè la possibilità di progettare una struttura di questo tipo potrebbe essere vantaggiosa.

Criteri generali

Su questo fronte nessuna novità, in analogia alle precedenti NTC 2008 sono identificati due comportamenti strutturali: dissipativo e non dissipativo.

Azione sismica: il fattore di comportamento q

La prima novità delle NTC 2018 rispetto alle NTC 2008 riguarda il fatto che è previsto un fattore di comportamento q specifico per strutture non dissipative, mentre le norme precedenti dicevano di utilizzare lo spettro elastico (quindi implicitamente q=1).

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Figura 2 NTC 2008: par 7.3.2

Con le nuove norme il valore di q per le strutture non dissipative può arrivare fino a 1.5, questo è importante perché consente di ridurre le azioni sismiche di progetto passando infatti dallo spettro elastico ad uno spettro di progetto con una (seppur piccola) riduzione delle azioni sismiche.

Figura 3 NTC 2018 par. 7.3.1 fattore q

Figura 3 NTC 2018 par. 7.3.1 fattore q

PRO_SAP al passo 3 della definizione dei casi di carico sismici prevede quindi le tre classi di duttilità:

  • non dissipativa
  • media duttilità (CDB)
  • alta duttilità (CDA)

Il consueto comando di Aiuto fornisce una procedura automatica e una relazione illustrativa sul calcolo del fattore q, rimane sempre la possibilità di assegnare manualmente i fattori di comportamento q.

Figura 4 PRO_SAP calcolo fattore di comportamento

Figura 4 PRO_SAP calcolo fattore di comportamento

Edifici nuovi in cemento armato

Nel capitolo 7.4 si trovano le novità più interessanti, che riguardano la progettazione degli edifici nuovi in cemento armato.

Figura 5 NTC2018 par 7.4

Figura 5 NTC2018 par 7.4

In particolare è introdotto il concetto di momento resistente in campo sostanzialmente elastico. In altre parole la norma ci consente di realizzare una struttura che non dissipi energia, ma ci penalizza richiedendo che la curvatura delle sezioni in cemento armato sia limitata a quella di prima plasticizzazione.

Questo paragrafo ci dà altre importanti informazioni:

  • è sufficiente applicare le regole del capitolo 4, questo significa che non è richiesto il calcolo delle sollecitazioni secondo la Gerarchia delle Resistenze (e questo è un innegabile vantaggio)
  • la verifica dei nodi è comunque obbligatoria per i nodi si devono applicare le regole della CDB (questa è una novità!)

Ultima (ma non ultima) nota, riguarda i dettagli costruttivi.

Le NTC 2018 infatti prevedono che le limitazioni geometriche sulle dimensioni degli elementi strutturali si applichino solo per le strutture dissipative. Questo significa che sarà possibile utilizzare travi a spessore (compatibilmente con le nuove verifiche dei nodi) e che non ci saranno più limiti alle dimensioni dei pilastri.

Anche le limitazioni di armatura del capitolo 7 sono da applicarsi solo per strutture dissipative.

Figura 6 NTC2018 par 7.4.6 dettagli costruttivi

Figura 6 NTC2018 par 7.4.6 dettagli costruttivi

Applicazione pratica in PRO SAP

Come abbiamo visto nell’immagine precedente, è possibile definire il comportamento strutturale non dissipativo per l’intero edificio nel passo 3 della definizione dei casi di carico sismici di PRO_SAP.

In alternativa è possibile definire parti di struttura a comportamento non dissipativo all’interno di una struttura dissipativa. Un esempio classico è una struttura scatolare rigida al di sotto della fondazione. Per considerare la struttura scatolare non dissipativa si può agire sui criteri di progetto di quella parte di struttura.

Figura 7 Criteri di progetto PRO_SAP

Figura 7 Criteri di progetto PRO_SAP

Strutture non dissipative: in conclusione

Strutture non dissipative: vantaggi

  1. Progettazione in capacità (con la Gerarchia delle Resistenze) NON obbligatoria
  2. Nessuna limitazione geometrica sulle dimensioni delle sezioni (un ritorno delle travi a spessore?)
  3. Limiti di armatura previsti al capitolo 4 (inferiori a quelli previsti dal capitolo 7 per la CDB come nella precedente norma)

Strutture non dissipative: svantaggi

  1. Maggiori azioni di calcolo perché il fattore di comportamento q pur potendo arrivare fino a 1.5 è comunque minore di quello di una struttura dissipativa
  2. Verifiche limitate al momento di prima plasticizzazione
  3. Verifica dei nodi comunque obbligatoria in analogia alla CDB

a cura dell’Ing. Gennj Venturini di 2SI

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